Контрольная работа

ЗАДАЧА 1

Вариант 1. Абсолютная вязкость воды при температуре 0°C равна 0,018 П. Определить кинематическую вязкость воды при той же температуре.

Вариант 2. Определить объем газа при нормальных условиях, если при температуре 50°C и избыточном давлении 20 ат он равен 500 м³.

Вариант 3. При давлении 1 ат отмерен 1 м³ воды. На сколько сократится объем воды при увеличении давления в 50 раз? Ответ дать в процентах.

Вариант 4. Плотность нефти при температуре 288К равна 828 кг/м³. Условная вязкость ее при температуре 295К равна 6,4°Е, коэффициент температурного расширения 0,00072 К^-1. Определить абсолютную (динамическую) вязкость нефти при температуре 295К.

Вариант 5. При испытании прочности баллона он был заполнен водой при давлении 60 кгс/см². Через некоторое время в результате утечки части воды через неплотности давление в баллоне снизилось вдвое. Диаметр баллона 350 мм, высота 1200 мм. Определить объем воды, вытекшей при испытании.

Вариант 6. Условная вязкость битумной эмульсии при температуре 20°C равна 14°Е, плотность равна 1230 кг/м³. Определить динамическую вязкость битумной эмульсии при той же температуре.

Вариант 7. Объем газа при температуре 5°C и избыточном давлении 7 ат составил 15 м³. Определить объем газа в стандартных условиях.

Вариант 8. Объем газа в нормальных условиях равен 200 м³. Определить объем газа при температуре 32°C и избыточном давлении 18 кгс/см².

Вариант 9. Баллон, вместимость которого равна 36 дм³, заполнен нефтью и плотно закрыт при давлении 1 ат. Какое количество нефти необходимо закачать в баллон дополнительно, чтобы давление в нем повысилось в 25 раз?

Вариант 10. Стальной толстостенный баллон вместимостью 42 дм³ заполнен водой и плотно закрыт при температуре 20°C и давлении 1 ат. Определить давление в баллоне при температуре воды в нем 60°C.

Вариант 11. Сосуд, вместимость которого 2 м³, заполнен водой. На сколько уменьшится и чему станет равным объем воды при увеличении давления на 200 ат?

Вариант 12. Как изменится вязкость воды при подогреве ее от 0°C до 80°C?

Вариант 13. Определить абсолютную вязкость воды при температуре 15°C.

Вариант 14. Определить плотность глинистого раствора, если 1,42 Н его занимает объем 100 см³.

Вариант 15. 23,5 тонн бензина при температуре 276К занимают объем 33,25 м³.Какой объем будет занимать это же количество бензина при температуре 290К, если давление не изменится? Коэффициент температурного расширения бензина 0,00065 К^-1.

Вариант 16. В резервуар залито 20 м³ нефти плотностью 850 кг/м³ и 25 м³ нефти плотностью 840 кг/м³. Определить плотность смеси.

Вариант 17. В резервуар, содержащий 125 м³ нефти плотностью 760 кг/м³, закачано 224 м³ нефти плотностью 848 кг/м³. Определить плотность смеси.

Вариант 18. Плотность автола при температуре 20°C равна 883 кг/ м³. Условная вязкость автола при температуре 50°C равна 7°Е. Определить абсолютную (динамическую) вязкость автола при температуре 50°C.

Вариант 19. Объем газа в стандартных условиях равен 1000 м³. Определить объем газа при температуре 60°C и избыточном давлении 5кгс/см².

Вариант 20. При испытании прочности резервуара он был заполнен водой при давлении 50 ат. Через некоторое время в результате утечки части воды через неплотности давление понизилось до 11,5 ат. Определить объем воды, вытекшей за время испытания. Вместимость резервуара равна 20 м³.

Вариант 21. Как изменится вязкость воды при подогреве ее от 15°C до 60°C?

Вариант 22. Вязкость нефти при температуре 15°C равна 3,2 Па·с, а при температуре 42°C равна 0,5 Па·с. Плотность нефти при температуре 15°C равна 900 кг/ м³. Определить вязкость нефти при температуре 22°C.

Вариант 23. 23,5 тонн бензина при температуре 15°C занимают объем 33,5 м³. Какой объем будет занимать это же количество бензина при температуре 6°C? Коэффициент температурного расширения бензина 0,00065 град^-1.

Вариант 24. В резервуар закачано 15 м³ нефти удельного веса 800 кгс/м³ и 16 м³ нефти неизвестного удельного веса. Удельный вес смеси стал равным 824 кгс/м³. Определить удельный вес долитой нефти.

Вариант 25. Вязкость нефти при температуре 10°C равна 2,1 Па·с, плотность 900 кг/м³. Вязкость нефти при температуре 35°C равна 0,3 Па·с. Определить вязкость нефти при температуре 18°C.

Вариант 26. В резервуар залито 15 м³ нефти плотностью 800 кг/м³. Сколько необходимо залить нефти плотностью 824 кг/м³, чтобы плотность смеси стала равной 814 кг/м³?

Вариант 27. Определить абсолютную вязкость воды при температуре 40°C.

Вариант 28. Для испытания резервуара на плотность он заполнен водой под давлением 50 ат. Вследствие утечек воды давление в резервуаре понизилось до 42 ат. Сколько воды вытекло из резервуара, если он имеет форму цилиндра с диаметром 500 см и высотой 800 см?

Вариант 29. Керосин при температуре 15°C имеет удельный вес 0,82 тс/м³ и кинематическую вязкость 0,026 Ст. Определить динамическую вязкость при той же температуре.

Вариант 30. Условная вязкость раствора поваренной соли при температуре 15°C равна 1,56 °Е. Удельный вес раствора при этой же температуре 1040 кгс/м³. Определить абсолютную вязкость раствора поваренной соли.

ЗАДАЧА 2

Вариант 1. Определить полное и манометрическое давление на уровне оси хлопушки резервуара, находящейся под уровнем нефти на глубине 4,6 м. Плотность нефти 840 кг/м³, барометрическое давление 760 мм рт. ст.

Вариант 2. Определить избыточное давление, действующее на корпус подводной лодки, плывущей на глубине 120 м.

Вариант 3. Определить толщину листов стального резервуара (рис.4.1), заполненного нефтью плотностью 870 кг/м³. Высота резервуара 14 м, диаметр 8 м, высота пояса 1,4 м. Допустимое напряжение на растяжение 1000 кгс/см².

Рисунок 4.1

Рисунок 4.2

Вариант 4. Определить давление в сосуде В, если избыточное давление а сосуде А (рис.4.2) равно 2 ат, разность уровней ртути в U-образной трубке, соединяющей сосуды, 1,6 м. В левом колене трубки находится вода. Разность уровней осей сосудов 1 м.

Вариант 5. Определить силу давления воды на щит, перекрывающий треугольный водослив (рис.4.3), если уровень воды 1,2 м, а угол при вершине равен 90°.

Рисунок 4.3

Рисунок 4.4

Вариант 6. Вертикальный щит, состоящий из пяти досок одинаковой ширины а = 20 см, сдерживает столб воды высотой 1 м (рис.4.4). Определить силу давления воды на щит и каждую доску щита в отдельности. Ширина доски 1,6 м.

Вариант 7. Цилиндрический сосуд (рис.4.5) заполнен водой на высоту 80 см. Диаметр сосуда 60 см, диаметр горловины 15 см. На свободную поверхность жидкости при помощи поршня приложена сила 40 Н. Определить силу давления воды на дно сосуда.

Рисунок 4.5

Рисунок 4.6

Вариант 8. В резервуаре на слое воды толщиной 2,2 м находится 8,1 м нефти плотностью 900 кг/м³. Диаметр резервуара равен 15180 мм. Определить давление на уровне дна резервуара и силу давления, приложенную к его дну.

Вариант 9. Определить глубину погружения в воду деревянного призматического бруса длиной 1000 мм, шириной 400 мм, высотой 300 мм, если плотность дерева 716 кг/м³.

Вариант 10. Тело, погруженное в воду, потеряло 1/8 своего веса. Определить плотность тела.

Вариант 11. Какую силу необходимо приложить к плунжеру (рис.4.6), диаметр которого 200 мм, чтобы при его погружении в воду на глубину 300 мм уровень воды в пьезометрической трубке был равным 1,2 м. Собственный вес плунжера не учитывать.

Вариант 12. Определить силу избыточного давления нефти на крышку люка-лаза резервуара (рис.4.7) и точку приложения этой силы, если уровень нефти над центром крышки 8 м, диаметр крышки 40 см, плотность нефти 836 кг/м³.

Рисунок 4.7

Рисунок 4.8

Вариант 13. В сечениях 2 и 1 горизонтального газопровода (рис.4.8) присоединены трубки дифференциального манометра. Определить разность давления в этих сечениях, если разность уровней в коленах водяного дифференциального манометра равна 24 см. Плотность газа равна 0,84 кг/м³.

Вариант 14. Цилиндрический сосуд (рис.4.5) заполнен водой на высоту 80 см. Диаметр сосуда 50 см, диаметр горловины 20 см. На свободную поверхность жидкости при помощи поршня приложена сила 60 Н. Определить силу давления воды на дно сосуда.

Вариант 15. Тело, погруженное в воду, потеряло 1/6 своего веса. Определить плотность тела.

Вариант 16. Нефтеналивное судно прямоугольного сечения с плоским дном длиной 120 м, шириной 25 м с полным грузом имеет осадку 270 см, а без груза 500 мм. Определить массу нефти, перевозимой судном. Плотность морской воды принять равной 1000 кг/м³.

Вариант 17. Определить максимально допустимое давление жидкости в водопроводной трубе, если наружный диаметр трубы 114,3 мм, толщина стенки 7 мм. Допустимое напряжение в материале стенки 300 кгс/см².

Вариант 18. На сколько снизится давление на забой скважины глубиной 3200 м, если глинистый раствор плотностью 1600 кг/м³ заменить водой.

Вариант 19. Два открытых сообщающихся сосуда (рис.4.9) наполнены жидкостями с плотностями 700 кг/м³ и 1000 кг/м³. Определить положение плоскости раздела жидкостей относительно уровней в сосудах, если разность уровней в них 150 мм.

Рисунок 4.9

Рисунок 4.10

Вариант 20. В закрытом сосуде (рис.4.10) хранится жидкость плотностью 880 кг/м³. В открытом конце манометрической трубки над ртутью имеется столб воды высотой h₁ = 48 см. Разность высот ртути h₂ = 2 см и h₃ = 10 см. Определить давление в сосуде, если барометрическое давление 720 мм рт.ст.

Вариант 21. Определить разность уровней воды в коленах дифференциального манометра (рис.4.8), если давление газа в сечении 2-2 15,1 кгс/см², а в сечении 1-1 – 16 кгс/см². Плотность газа в условиях газопровода равна 1,8 кг/м³.

Вариант 22. Плотность жидкости измеряется при помощи ареометра (рис.4.11). Внешний диаметр трубки 20 мм, диаметр шарика с дробью 30 мм. Масса ареометра 54 г. Определить плотность жидкости, если глубина погружения в нее ареометра равна 150 мм.

Вариант 23. Плоскодонная металлическая баржа длиной 36 м и шириной 10 м с грузом песка имела осадку 1 м. После выгрузки песка осадка баржи стала равной 25 см. Определить массу выгруженного песка, если удельный вес его равен 2000 дин/см³.

Вариант 24. В резервуаре на слое воды высотой 2,0 м находится слой нефти 6,0 м. Плотность нефти 900 кг/м³. Диаметр резервуара равен 10430 мм. Определить давление на уровне дна резервуара и силу давления, приложенную к его дну.

Рисунок 4.11

Рисунок 4.12

Вариант 25. Найти силу давления воды на круглый щит, перекрывающий отверстие в вертикальной стенке (рис.4.12), и точку приложения силы давления. Диаметр щита 1 м. Уровень воды над щитом 3 м.

Вариант 26. В резервуаре на слое воды высотой 1,5 м находится слой нефти высотой 4,2 м, плотность которой 900 кг/м³. Определить величину избыточного давления жидкости на уровне дна резервуара.

Вариант 27. Плотность жидкости измеряется при помощи ареометра (рис.4.11). Внешний диаметр трубки 15 мм, диаметр шарика с дробью 20 мм. Масса ареометра 50 г. Определить плотность жидкости, если глубина погружения в нее ареометра равна 120 мм.

Вариант 28. Определить толщину стенок стального трубопровода диаметром 200 мм, предназначенного для перекачки жидкости под давлением 35 кгс/см². Допустимое давление на растяжение для материала труб 1000 кгс/см².

Вариант 29. Наполненный нефтью бак А внизу, в боковой стенке имеет круглую крышку В (рис.4.13). Уровень нефти над центром тяжести крышки 2,8 м, диаметр крышки 220 мм, плотность нефти 900 кг/м³. Определить силу, открывающую крышку, и расстояние от уровня нефти до центра давления.

Рисунок 4.13

Рисунок 4.14

Вариант 30. Автоматический щиток размерами 300×400 мм может вращаться по горизонтальной оси x – x (рис.4.14). Требуется определить вес груза на конце рычага длиной 300 мм, жестко прикрепленного к щитку, который бы позволил щитку открываться при достижении нефтью в баке уровня 2 м. Плотность нефти 900 кг/м³.

ЗАДАЧА 3

Вариант 1. Для потока жидкости в трубе прямоугольного сечения 1,0×1,2 м вычислить значение гидравлического радиуса при заполнении трубы жидкостью до высоты 0,1м; 0,2м; 0,3м; 1,1м. Построить график изменения гидравлического радиуса в зависимости от высоты жидкости в трубе.

Вариант 2. Вычислить необходимый диаметр трубопровода для подачи 20 м³/ч воды при средней скорости в трубе 1,1 м/с.

Вариант 3. Для определения расхода жидкости применен водомер Вентури (рис.4.15). Диаметр трубы 200 мм, диаметр суженного сечения 100 мм. Уровень жидкости в пьезометре 1 равен 1 м, в пьезометре 2 равен 40 см. Определить расход, приняв поправочный коэффициент равным 0,98.

Рисунок 4.15

Рисунок 4.16

Вариант 4. Определить расход нефти в нефтепроводе диаметром 200 мм при перекачке нефти плотностью 880 кг/м³, если замер трубкой Прандтля показал разность уровней 16 мм (рис.4.16). Поправочный коэффициент принять равным 1,02.

Вариант 5. По трубопроводу постоянного сечения длиной 30 км, конечная точка которого расположена на 40 м ниже начальной, перекачивается нефть плотностью 0,89 т/м³. Определить величину гидравлического уклона, если известно, что давление в начальной точке равно 12 кгс/см², давление в конечной точке – атмосферное.

Вариант 6. По трубопроводу постоянного сечения длиной 25 км, конечная точка которого расположена на 60 м выше начальной, перекачивается нефть плотностью 0,91 т/м³. Определить величину гидравлического уклона, если известно, что давление в начальной точке равно 15 ат, давление в конечной точке – атмосферное.

Вариант 7. В трубе внутренним диаметром 70 мм течет жидкость со средней скоростью 1,5м/с. Определить объемный суточный расход жидкости.

Вариант 8. Трубопровод состоит из трех последовательно соединенных участков труб, внутренние диаметры которых 81; 100 и 123 мм. Определить средние скорости жидкости на участках, если расход жидкости в трубопроводе равен 120 л/мин.

Вариант 9. Вычислить необходимый диаметр трубопровода для подачи 15 т/ч нефти плотностью 900 кг/м³ со средней скоростью 1,2 м/с.

Вариант 10. По трубопроводу внутренним диаметром 50 мм перекачивается нефть плотностью 850 кг/м³ со средней скоростью 1,2 м/с. Определить массовую суточную пропускную способность трубопровода.

Вариант 11. Водомер Вентури (рис.4.17) имеет размеры D = 200 мм и d = 100 мм. Дифференциальный манометр водомера заполнен ртутью и водой. Определить расход воды при показании дифференциального манометра h = 420 мм. Коэффициент расхода, учитывающий потери энергии в водомере, принять равным 0,96.

Рисунок 4.17

Рисунок 4.18

Вариант 12. Определить скорость истечения воды при температуре 20°C из трубки диаметром 25 мм, если избыточное давление на поверхности резервуара 400 Па, а на выходном конце трубки – атмосферное (рис.4.18). Расход воды 2 л/с, уровень воды над осью трубы 3 м.

Вариант 13. Вычислить давление в сечении 2-2 трубопровода, по которому течет жидкость плотностью 900 кг/м³ (рис.4.19). Скорость жидкости в сечении 2-2 равна 5 м/с, давление в сечении 1-1 10 ат и площадь сечения 2-2 в 2,5 раза меньше площади сечения 1-1. Разность высот уровней жидкости в сечениях 1-1 и 2-2 равна 3 м. Жидкость считать идеальной.

Рисунок 4.19

Рисунок 4.20

Вариант 14. По трубопроводу, внутренний диаметр которого 158 мм, за сутки перекачано 1200 тонн нефти плотностью 860 кг/м³. Определить среднюю скорость движения нефти.

Вариант 15. Определить разность уровней воды в трубке Прандтля (рис.4.16), если скорость движения водына уровне центров входных сечений трубок равна 2,2 м/с. Поправочный коэффициент принять равным 1,02.

Вариант 16. По трубопроводу внутренним диаметром 357мм пере­качивается нефть плотностью 0,9 т/м³ со средней скоростью 1,3м/с. Определить массовую годовую пропускную способность трубопровода.

Вариант 17. Для измерения скоростных напоров применяется трубка Прандтля (рис.4.16). Определить местную скорость движения жидкости в трубе, если разность высот равна 620 мм. Жидкость считать идеальной.

Вариант 18. Вычислить гидравлический радиус потека воды в открытом канале полукруглой формы при d =250мм (рис.4.20).

Вариант 19. По трубопроводу, имеющему сужение, перекачивается вода (рис.4.22). Расход воды 22 л/с. Диаметр трубопровода 200 мм, давление 0,12 ат. Каким должен быть диаметр узкой части трубопровода, чтобы обес­печить всасывание воды из резервуара на высоту 3,1 м? Потерями напора пренебречь

Вариант 20. Определить высоту подъема идеальной жидкости удельного веса 900 кгс/м³, если скорость в сечении 1-1 равна 1 м/с и давление в нем равно 3 кгс/см², давление в сечение 2-2 равно 2 кгс/см². Площадь сечения 1-1 в 3 раза больше площади сечения 2-2 (рис.4.21).

Рисунок 4.21

Рисунок 4.22

Вариант 21. На конце пожарного рукава, диаметр которого равен 76 мм, имеется коническая трубка (брандспойт). Потери напора при прохождении воды через нее равны 0,3 м, расход воды 8 дм³/с. Какое давление должна иметь вода перед входом в брандспойт для того, чтобы струя из него поднялась на высоту 26 м? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Вариант 22. Вычислить давление в сечении 1-1 трубопровода (рис.4.19), по которому течет жидкость плотностью 860 кг/м³.Скорость жидкости в сечении 1-1 равна 1,2 м/с, давление в сечении 2-2 равно 2 ат, и площадь сечения 2-2 в 2 раза меньше площади сечения 1-1.Разность высот уровней жидкости 4 м. Жидкость считать идеальной.

Вариант 23. На какую высоту может засосаться вода из резервуара по трубе, присоединенной к узкому сечению трубопровода (рис.4.22), если по нему про­текает вода с расходом 6,5 дм³/с. Средняя скорость движения воды в широком сечении равна 1,2 м/с, давление в нем 0,12 ат. Площадь широ­кого сечения в 3 раза больше площади узкого сечения. Потерями напора пренебречь.

Вариант 24. Из железнодорожной цистерны за 1 ч 40 мин. насосы выкачали 60 т нефти плотностью 880 кг/м³.Перекачку производили по тру­бопроводу, внутренний диаметр которого равен 149 мм. Определить среднюю скорость движения нефти.

Вариант 25. Из железнодорожной цистерны за 1 ч 30 мин. насосы выкачали 45 т нефти плотностью 850 кг/м³.Перекачку производили по трубо­проводу, внутренний диаметр которого равен 100 мм. Определить среднюю скорость движения нефти.

Вариант 26. Определить среднюю скорость движения воды в сечении 2-2, давление в этом сечении 1,8 ат. Средняя скорость в сечении 1-1 равна 1,1 м/с, давление в этом сечении 1,4 ат. Центр сечения 2-2 находится ниже центра сечения 1-1 на 2 м (рис.4.19). Потери напора между сечениями равны 1,6 м.

Рисунок 4.23

Вариант 27. Из открытого резервуара по трубопроводу поступает вода в количестве 40 л/с (рис.4.23). Диаметр трубопровода 150 мм. Пренебрегая гидрав­лическими сопротивлениями, определить давление в выходном сечении трубопровода, если превышение уровня воды в резервуаре над осью трубы 12 м.

Вариант 28. Вычислить гидравлический радиус потока воды в открытом канале трапецеидальной формы, указанного на рисунке 4.24, если Н = 1,2 м, b = 2,5 м.

Рисунок 4.24

Рисунок 4.25

Вариант 29. Вычислить гидравлический радиуспотока в открытом ка­нале треугольного сечения при Н = 0,8 м (рис.4.25).

Вариант 30. По вентиляционному каналу прямоугольного сечения, размеры которого 400х500 мм, движется воздух. Определить гидравлический радиус потока воздуха.

ЗАДАЧА 4

Вариант 1. Определить величину коэффициента гидравлического сопротивления при перекачке 5 л/с водыпо трубопроводу диаметром 100мм изновых стальных цельнотянутых труб.

Вариант 2. По трубопроводу из стальных труб диаметром 200мм идлиной 1600 м перекачивается 35 дм³/с нефти, кинематическая вязкость которой равна 2,6 Ст. Определить потерю напора по длине трубопровода.

Вариант 3. Определить критическую скорость движения воды при темпе­ратуре 20°С в трубах, внутренние диаметры которых 5 мм, 50 мм, 500 мм.

Вариант 4. Определить критическую скорость нефти, условная вязкость которой 8°Е, в трубе диаметром 100 мм.

Вариант 5. Определить критический расход бензина вязкостью 2,5 сСт в трубе диаметром 25мм.

Вариант 6. Определить режим движения воды в трубе диаметром 50 мм при температуре 30°С, если средняя скорость движения воды 1,2 м/с.

Вариант 7. По трубопроводу из стальных труб диаметром 205 мм и длиной 1,5 км перекачивается 40 дм³/с нефти вязкостью 2,2 Ст. Определить потерю напора не длине трубопровода.

Вариант 8. Определить режим движения воды в лотке шириной 120 см при уровне воды в нем 5 см. Средняя скорость течения воды 8 см/с. Температура воды 5°С.

Вариант 9. По трубопроводу диаметром 100 мм перекачивается нефть в количестве 12 дм³/с. Кинематическая вязкость нефти при температуре 10°С равна 0,42 Ст. Определить режим движения нефти при температуре 10°С и критическую скорость при той же температуре.

Вариант 10. По трубопроводу из гладких чугунных труб диаметром 300 мм и длиной 2,3 км перекачивается вода с расходом 68 л/с. Определить потерю напора в трубопроводе.

Вариант 11. Определить потерю напора в трубопроводе длиной 500 м и диаметром 150 мм при перекачке нефти вязкостью 3,1 П и плотностью 950 кг/м³. Расход нефти 20 л/с.

Вариант 12. Определить потерю напора в нефтепроводе диаметром 200 мм и длиной 50 км при перекачке нефти вязкостью 3,5 сСт. Расход нефти равен 42 л/с. Шероховатость труб принять 0,12 мм.

Вариант 13. Вода по трубопроводу с установленным на нем тройником перекачивается в два резервуара. Скорость движения воды в трубопроводе за тройником равна 0,86 м/с. Определить потерю напора воды при прохож­дении ее через тройник.

Вариант 14. По трубопроводу диаметром 100 мм и длиной 2,85 км перека­чивается нефть плотностью 845 кг/м³, вязкость. 3 сСт. Расход нефти 9,5 дм³/с. На трубопроводе имеется четыре полностью открытые задвижки, один обратный клапан и одна диафрагма с диаметром отверстия 56 мм. Эквивалентная шероховатость труб 0,15 мм. Определить потерю напора в тру­бопроводе и эквивалентную длину.

Вариант 15. Найти эквивалентную длину и потерю напора в трубопроводе, состоящем из трубы диаметром 100 мм, длиной 300 м, четырех отводов ра­диусами 200 мм, шести открытых задвижек и одного обратного клапана. Коэффициент гидравлического сопротивления принять равным 0,024, скорость движения жидкости 1 м/с.

Вариант 16. По стальной трубе диаметром 1000 мм течет вода со скоростью 4 м/с. Эквивалентная шероховатость трубы 0,5 мм. Определить закон сопротивления (зону трения) и гидравлический уклон.

Рисунок 4.26

Вариант 17. Определить режим движения воды по каналу изображенному на рисунке 4.26. Расход воды 240 м3/ч, глубина заполнения канала 0,8 м, ширина канала 1,2 м. Вариант 18. Определить потерю напора в нефтепроводе длиной 56 км и диаметром 200 мм при следующих данных; средняя скорость движения нефти 1,3 м/с, динамическая вязкость 3,5сП, плотность нефти 892 кг/м3.

Вариант 19. Определить потерю напора в нефтепроводе диаметром 76 мм и длиной 1,2 км при перекачке нефти вязкостью 3,4 Ст. Расход нефти 8,8 л/с.

Вариант 20. По стальному трубопроводу длиной 250 м и диаметром 100 мм перекачивается нефть со скоростью 2,1 м/с. Динамическая вязкость нефти 3,3 сП, плотность 890 кг/м³. Определить гидравлический уклон.

Вариант 21. Определить полную потерю напора в трубопроводе диаметром 100 мм, длиной 2,8 км при движении нефти со скоростью 1,25 м/с. Кинематическая вязкость нефти 0,22 сСт. На трубопроводе имеются местные сопротивления обратный клапан, открытая задвижка и поворот. Шероховатость труб равна 0,1 мм.

Вариант 22. Определить критический расход воды по прямоугольному каналу шириной 1200 мм, если глубина заполнения канала 42 см.

Вариант 23. Определить потерю напора в стальном трубопроводе длиной 1,8 км и диаметром 100 мм, если расход по трубопроводу равен 0,47 м³/мин воды. На трубопроводе имеется 4 полностью открытых задвижки, обратный клапан, 6 отводов из стальных труб, изогнутых по радиусу 200 мм. Эквивалентная шероховатость труб равна 0,14 мм.

Вариант 24. Определить критический расход нефти плотностью 0,88 т/м³ и вязкостью 0,34 П в трубопроводе диаметром 76 мм, соответствующий пере­ходу ламинарного режима в турбулентный.

Вариант 25. По трубопроводу внутренним диаметром 76 мм перекачивается нефть плотностью 820 кг/м³ и вязкостью 3,5 Ст. Расход нефти равен 12 дм³/с. Определить гидравлический уклон в трубопроводе.

Вариант 26. Как изменится потеря напора в трубопроводе длиной 500 м и диаметром 150 мм при перекачке нефти плотностью 950 кг/м³ и вязкостью 3,1 П, если вязкость нефти снизить в 2 раза? Расход нефти 20 л/с.

Вариант 27. Как изменится потеря напора в трубопроводе длиной 500 м и диаметром 150 мм при перекачке нефти плотностью 950 кг/м° и вязкостью 3,1 П, если диаметр трубопровода уменьшить в 2 раза? Расход нефти 20л/с.

Вариант 28. На трубопроводе диаметром 76 мм имеются нормальный вентиль и диафрагма, диаметр которой 40 мм. Длина трубопровода 300 м. По трубопроводу перекачивается 3,9 л/с воды. Определить приведенную длину трубопровода.

Вариант 29. По трубопроводу внутренним диаметром 100 мм перекачивается нефть, вязкость которой равна 0,48 П, плотность 820 кг/м³. Скорость движения нефти по трубопроводу 1,25м/с. Абсолютная и эквивалентная шероховатости труб 0,15 мм. Определить гидравлический уклон.

Вариант 30. Определить режим движения нефти по нефтепроводу, внутренний диаметр которого равен 66 мм. Расход нефти 14 м³/ч, условная вязкость нефти 5,4°C.

ЗАДАЧА 5

Вариант 1 ÷ 30 (см. таблицу вариантов). Построить характеристику трубопровода с наружным диаметром D, толщиной стенки δ (или внутренним диаметром d), пропускная способность которого Q жидкости с вязкостью ν. Трубы

Таблица вариантов к задаче 5

Продолжение таблицы вариантов к задаче 5

Продолжение таблицы вариантов к задаче 5

ЗАДАЧА 6

Вариант 1. Через круглое незатопленное отверстие в тонкой стенке диаметром 25мм вытекает вода. Каким должен быть напор воды над центром отверстия, чтобы ее расход был равен 2,6 л/с?

Вариант 2. Определить диаметр круглого отверстия в боковой стенке бака, если напор поддерживается постоянным и равным 1,5 м. Отверстие должно обеспечить пропуск 2 дм³/с жидкости.

Рисунок 4.27

Вариант 3. С целью опытного определения коэффициентов расхода, скорости и поперечного сжатия струи насоса наблюдали за истечением воды через этот насадок. Схема установки и форма струи изображены на рисунке 4.27: Н = 880 мм, x = 560 мм, y = 120 мм. За 6 секунд через насадок вытекло 1 л воды. Уровень воды поддерживался постоянным. Диаметр насадка равен 8 мм. Определить коэффициенты расхода, скорости и сжатия.

Вариант 4. Определить расход воды через квадратное затопленное отверстие се стороной а = 150 мм, если глубина погружения центра отверстия под свободной поверхностью с напорной стороны 4,4м, а с низовой стороны 2,2 м.

Вариант 5.Из одного резервуара в другой через короткую трубку диаметром 100 мм перепускают нефть. Уровень ее над осью трубы соответственно 8 м и 0,4 м. Диаметры резервуаров одинаковы и равны 8м. Определить время выравнивания уровней.

Вариант 6. В резервуаре на слое воды 1,1 м находится слой нефти 6,2 м (плотность нефти 900кг/м³). Диаметр резервуара 6 м. Определить время слива воды через короткий патрубок диаметром 100мм.

Вариант 7. Из резервуара диаметром 8 м и высотой 6 м сливается маловяз­кая жидкость через короткий патрубок диаметром 200 мм, Определить время, необходимое для опорожнения резервуара.

Вариант 8. Через круглое незатопленное отверстие в тонкой стенке диаметром 60мм вытекает вода. Определить скорость и расход воды при напоре над центром отверстия 880мм.

Вариант 9. Подобрать необходимый размер цилиндрического насадка с таким расчетом, чтобы через него вытекало 82 т/ч нефти плотностью 910 кг/м³.Напор постоянный и равен 10м.

Вариант 10. Из горизонтальной цистерны, диаметр которой 2,21 м, и длина 8,2 м, сливают горячий нефтепродукт. Диаметрсливного отверстия равен 100,3 мм. Определить время слива нефтепродукта. Как изменится время слива, если на поверхности нефтепродукта поддерживать давление на 0,6 ат выше атмосферного? Плотность нефтепродукта 898 кг/м³. Коэффициент расхо­да принять равным 0,62.

Рисунок 4.28

Вариант 11. Определить время полного опорожнения вертикального цилинд­рического резервуара (рис.4.28) при следующих данных: диаметр резервуара 8000 мм, начальное заполнение 900 мм. Истечение происходит через цилиндрический насадок диаметром 25мм и высотой 100 мм, коэффициент расхода которого равен 0,82. Над уровнем воды поддерживается давление на 0,12 ат выше атмосферного.   Вариант 12. Из открытого резервуара через донное отверстие с острыми кромками вытекает вода при высоте ее над центром отверстия 3 м. Определить, каким должно быть избыточное давление в резервуаре, чтобы расход воды через отверстие того же размера увеличить в 3 раза.

Вариант 13. Из горизонтальной цистерны, диаметр которой 2,21м, а длина 8,2 м, сливают горячий нефтепродукт. Диаметр сливного отверстия равен 100,3 мм. Определить время слива нефтепродукта. Коэффициент расхода принять равным 0,62.

Вариант 14. Определить расход воды через гидромонитор (конический насадок) выходное отверстие которого равно 40 мм, если манометр пока­зывает давление 4 ат.

Рисунок 4.29	Вариант 15. Истечение воды из закрытого сосуда в атмосферу происходит при постоянном геометрическом напоре 3,5 м через внешний цилиндричес­кий насадок диаметром 85 мм (рис.4.29). Определить, какое давление необходимо создать на свободной поверхности воды в сосуде, чтобы расход при истече­нии был равным 45 л/с.
Рисунок 4.30	Вариант 16. Определить расход жидкости через цилиндрический насадок диаметром 100мм и длиной 400 мм (рис.4.30). Напор жидкости над центром насадка 3,4 м.   Вариант 17. Вода вытекает через отверстие диаметром 25 мм в тонкой стенке вертикального цилиндрического резервуара, открытого сверху. Диаметр резервуара 8 м. Вычислить, за какой промежуток времени уровень воды в резервуаре снизится с 12 м до 1,5 м, считая от центра отверстия. Коэффициент расхода принять равным 0,65.

Вариант 18. Из бачка через отверстие с острыми кромками вытекает вода при постоянном напоре 1,6 м. Диаметр отверстия 20 мм. Опре­делить скорость истечения воды через донное отверстие и ее расход.

Вариант 19. Определить расход воды, вытекающей через внешний короткий (ℓ<3·d) цилиндрический насадок диаметром 50 мм при напоре 900мм.

Вариант 20. Определить коэффициенты скорости, расхода и сжатия потока воды при истечении ее в атмосферу через короткий (ℓ<3·d) внешний цилиндрический насадок диаметром 120 мм под напором 850 мм, если расход воды 33 дм³/с, а координаты центра одного из сечений струи х = 1,41 м и у = 620мм (рис.4.27).

Вариант 21. Определить коэффициенты расхода, скорости, сжатия и сопротивления при истечении воды в атмосферу через отверстие дна метром 80мм под напором 3 м, если расход воды равен 23,6 дм³/с, а координаты центра одного из сечений струи х = 3,34 м и у = 990мм (рис.4.27).

Рисунок 4.31

Вариант 22. Определить время затопления баржи (рис.4.31), заполненной нефтью плотностью 862 кг/м3 на высоту 2 м после получения ею донной про­боины диаметром 50 мм. Размеры баржи: высота h = 3 м, площадь сече­ния F = l20 м2, начальное погружение а = 1,9 м. Плотность морской во­ды принять равной 1020 кг/м3.   Вариант 23. Подобрать необходимей размер цилиндрического насадка с таким расчетом, чтобы через него вытекало 77т/ч нефти плотностью 865 кг/м3. Напор постоянный и равен 12м.

Вариант 24. С целью определения коэффициента расхода жидкости, вытекающей через насадок, установленный в плоском днище вертикального цилиндри­ческого открытого резервуара, наблюдали за понижением уровня воды в резервуаре. За 24 мин. уровень понизился от 2,6 м до 1,2 м. Диаметр резер­вуара 1,4 м, диаметр насадка 20 мм. Определить коэффициент расхода.

Вариант 25. Из открытого резервуара через донное отверстие с острыми кромками вытекает вода при высоте ее над центром отверстия 4 м. Опре­делить, каким должно быть избыточное давление в резервуаре, чтобы расход воды через отверстие того же размера увеличить в 2раза?

Вариант 26. Определить, какое количество воды вытекло из цилиндрического вертикального бака диаметром 1,2 м за 1 мин. через отверстие в дне диаметром 100 мм, если уровень воды в баке поддерживался постоянным, равным 1,3 м.

Вариант 27. Цилиндрический резервуар диаметром 4 м и высотой 6 м имеет у дна отверстие диаметром 100 мм. Определить время полного опорожнения резервуара.

Вариант 28. Из открытого резервуара через донное отверстие с острыми кромками вытекает вода при высоте ее над центром отверстия 3 м. Определить, каким должно быть избыточное давление в резервуаре, чтобы расход воды через отверстие тогоже размера увеличить в 2раза.

Вариант 29. В резервуаре находится 2 м воды и 4,5 м нефти плотностью 900 кг/м³ .Диаметр резервуара 23 м. Определить время слива воды через короткий патрубок диаметром 100 мм.

Вариант 30. Из горизонтальной цистерны, диаметр которой 2,8 м, длина 10,3 м сливают нефть плотностью 920 кг/м³. Диаметр сливного отверстия 100,3 мм. Определить время слива нефти. Как изменится время слива, если на поверхности нефти поддерживать давление на 0,2ат выше атмосферного? Коэффициент расхода принять равным 0,62.